[发明专利]一种易切削耐腐蚀钢及其制备方法

说明书

本发明涉及一种易切削耐腐蚀钢及其制备方法。所述易切削耐腐蚀钢包含以质量百分比计的组分：C，0.015～0.024%；Si，0.4～0.5%；Mn，1.2～1.3%；S，0.24～0.3%；P，0.02～0.03%；Mo，1.5～1.75%；Cr，19～20%；Ca，0.03~0.08%；Mg，0.01~0.02%；Al，0.02~0.05%；Te，0.012～0.03%；余量为Fe和杂质。所述方法：将易切削钢、铬铁混料和渣料混匀，在高温下完全熔化，得到熔料；往熔料中加入碲并保温处理，经冷却，得到易切削耐腐蚀钢。本发明中的易切削耐腐蚀钢具有最佳的成分配比，具有综合最佳的易切削性能和耐腐蚀性能。

技术领域

本发明属于炼钢工艺技术领域，尤其涉及一种易切削耐腐蚀钢及其制备方法。

背景技术

易切削钢在我国钢材市场中占有很大比例，尤其是近几年，其用量在不断上涨，主要应用在汽车领域。易切削钢发展历史悠久，可以追溯到第一次世界大战，偶然的机会美国人发现高硫钢的切削性能很好，此后便开始了对易切削钢的研究，易切削钢中的易切削元素或易切削元素所形成的化合物可以降低刀具在切削过程中的阻力，有润滑刀具的作用，进而提高切削性能，而硫是目前应用最广泛的易切削元素，在钢中硫化锰则是最主要的易切削化合物，而硫化锰又易引起钢的点蚀，对于汽车行业中，尤其是传动轴、曲轴、齿轮、轮毂和螺栓螺母的生产，易切削性能和耐腐蚀性能都是必不可少的，因此如何权衡两种性能在钢中达到最好的效果是亟待解决的问题。

中国专利申请CN112195419A公开了一种耐腐蚀高氮不锈钢的制备方法，该专利申请主要是对钢材的热处理进行研究，通过在高氮环境中的热处理，使钢材获得耐腐蚀和不易钝化的技术效果，但其并未对整个冶炼工艺进行设计，也未兼顾耐腐蚀高氮不锈钢的易切削性能。中国专利申请CN112176151A公开了一种调控易切削钢中MnS夹杂物形态的方法，该专利申请重点研究了易切削性能，并且依靠铋处理对硫化锰的形态进行控制，给出了该易切削钢的成分设计和生产工艺流程设计，但其并未兼顾易切削钢的耐腐蚀性能的提升。中国专利申请CN111850407A公开了850MPa级含钛易切削不锈钢锻造棒材及其制备方法，该专利申请兼顾了易切削性能和耐腐蚀性能要求，并且达到了较高强度下的零部件的要求，给出了其成分设计以及生产工艺方案，但其更注重的是钢的强度的提升，并且该专利申请主要是依靠钛处理对钢中硫化物进行改性，控制硫化物的形态，但当硫含量小于0.3%的时候，这种钛处理需要依靠氮气作为保护气体，氩气作为保护气体时，钛处理不能改变硫化锰的形态，而硫化锰的形态不能有效控制又易引起钢的点蚀，从而影响耐腐蚀性能；而这种钛处理方法采用氮气作为保护气体时，钢中氮含量不容易控制，钢中氮含量过高易生成大颗粒夹杂物，影响钢的易切削性能。

因此，如何控制硫化锰形态获得易切削性能，降低硫化锰处的点蚀现象，提高钢材的耐腐蚀性能，控制硫化锰与铬元素在夹杂物形态上的分布，满足市场对易切削耐腐蚀钢性能的要求是一个亟待解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种易切削耐腐蚀钢及其制备方法。本发明中的易切削耐腐蚀钢具有合适的成分含量，将本是矛盾的易切削性能和耐腐蚀性能联系起来，最大限度地提高了易切削钢的耐腐蚀性能，最小限度地降低了原本成品易切削钢的易切削性能，适应当今汽车工业的生产要求。

为了实现上述目的，本发明在第一方面提供了一种易切削耐腐蚀钢，所述易切削耐腐蚀钢包含以质量百分比计的组分为：C，0.015%～0.024%；Si，0.4%～0.5%；Mn，1.2%～1.3%；S，0.24%～0.3%；P，0.02%～0.03%；Mo，1.5%～1.75%；Cr，19%～20%；Ca，0.03%~0.08%；Mg，0.01%~0.02%；Al，0.02%~0.05%；Te，0.012%～0.03%；余量为Fe和不可避免的杂质。

优选地，Mn与S的质量比值为4~5.42；和/或Te与S的质量比值为0.04~0.125。

本发明在第二方面提供了本发明在第一方面所述的易切削耐腐蚀钢的制备方法，所述方法包括如下步骤：